Francesco Fumarola 研究室

本研究室は、脳の神経回路がどのように情報を処理し、行動を制御するかを解明することを目指しています。特に、神経活動の自発的なパターンから外部刺激の効果を予測する方法や、神経ネットワークが複数の異なる機能を並行して実行する仕組みに焦点をあてています。実験的には、サルの前頭皮質での電気刺激と神経記録を組み合わせて調べるとともに、数学的モデルやコンピュータシミュレーションを活用して、脳の計算原理を検討しています。 神経回路の基本構造として、興奮性と抑制性の神経細胞のバランスが安定した活動を支える重要な役割を果たしていることを明らかにしています。従来の理論では、この安定性を保つために現実離れした大きな入力電流が必要とされていましたが、本研究室は限定された数の神経細胞からの信号で十分であることを示唆する新しいモデルを提案しています。また、脳内の基礎的な活動パターンの動力学を理解することで、電気刺激がどこに加えられると効果的かを予測できる可能性を探っています。 さらに、視覚系が画像内の方向性を学習する過程やヒューリスティック記憶検索など、認知機能の基礎となるメカニズムについても研究を展開しており、神経科学と計算科学の融合を通じて脳機能の統一的理解を目指しています。